자동차, 조선, 항공, 건설, 기계, 에너지, 의료, 농수산 등 다양한 산업에 ICT를 접목해 기존 산업의 부가가치를
높이는 ICT 융복합 산업이 최근 들어 국가의 미래성장동력 확보를 위한 핵심 산업으로 중요시되고 있는 가운데,
새롭게 주목받고 있는 분야중 하나가 국방이다.
육상은 물론, 공중 및 해상, 나아가 우주까지 영역이 확대되고 있는 미래의 전장에서는 무기를 비롯해,
전투수행, 국방운영 등에 있어 첨단 ICT기술 적용이 더욱 중요해질 전망이다.
이러한 가운데 ETRI는 세계를 선도하는 ICT기술을 국방에 적용, 우리나라 국방력 강화에 힘을 보태고 있다.
네트워크 중심의 미래전쟁 수행체계를 구축해 국가안보를 더욱 튼튼히 해줄 국방 IT기술들을 만나보자.
SW·콘텐츠 분야 - 고신뢰 자율제어 SW를 위한 CPS 핵심기술
최근 첨단화·지능화되고 있는 복잡한 스마트 무기체계 개발에 있어 신뢰성 검증은 매우 중요하다. ‘고신뢰 자율제어 SW를 위한 CPS(Cyber-Physical systems) 핵심기술’은 설계에서 신뢰성 검증까지 스마트 무기체계 개발 전 과정을 컴퓨터상의 가상환경에서 모의실험을 할 수 있는 기술이다.
그 세부 기술 중 ‘CPS 차세대 국방 표준 통신 미들웨어 DDS(Data Distributeion Service) 기술‘은 기존에 함정이나 전차 등에 탑재된 무기체계들을 연동하는 기술로, CPS 핵심기술인 차세대 국방 표준 통신 미들웨어라 할 수 있다.
ETRI가 개발한 통신 미들웨어는 기존의 다른 통신 미들웨어 대비 두 배 이상의 응답속도를 자랑하며, 초당 3백만 개 이상의 메시지 및 이벤트를 처리할 수 있다. 국방 무기체계들간에 인터넷과 같은 역할을 하는 기술로, 감시정찰, 지휘통제, 타격무기체계들을 유기적으로 통합하여 적군 공격시 자동적이고 즉각적으로 대응, 정밀 타격이 가능한 기반을 제공한다.
실시간 데이터 공유를 통한 정보능력을 바탕으로 승리를 꽤하는 네트워크 중심의 전장환경에서는 분산된 개별 무기 체계들 간에 실시간 데이터 공유를 효율적으로 하기 위한 미들웨어가 필수적이다. 하지만 그동안 우리나라는 차세대 국방무기체계가 요구하는 필수 통신 미들웨어를 전량 외산 제품에 의존해왔다. 그런데 ETRI가 이를 100% 국산화시킴으로써 핵심원천 국방SW 자립화 기술 기반을 마련하는데 획기적 전기를 마련하게 됐다.
* CPS : 가상과 현실을 실시간으로 결합해서 산업, 국방, 안전 등의 각종 시스템을 더 효과적으로 운영할 수 있게 만드는 기술
방송통신미디어 분야 – GaN 기반 고출력 증폭기 MMIC 및 모듈
군통신은 전장에서 요구하는 이동성 및 보안성, 그리고 생존성을 확보하기 위한 핵심요소이다. 과거 군통신장비는 무전기로 대표됐지만 정보전으로 변모하고 있는 미래 전장에서는 보다 고도화된 첨단 통신 및 레이더 장비를 요구하고 있다.
ETRI는 미래 군통신 및 레이더에 적용 가능한 핵심부품인 ‘GaN(질화갈륨) 기반 고출력 증폭기 MMIC(초고주파 집적 회로) 및 모듈’을 개발, 송신전파의 출력을 증폭하는 반도체 핵심부품의 국산화 개발을 실현했다.
본 기술은 C 대역, X 대역, Ku 대역 및 Ka 대역 통신 및 레이더를 위한 송신 전파의 출력을 증폭하는 반도체 칩으로, 국내 개발이 이뤄지지 않는 미개척 분야였다.
순수 국산기술로 개발된 ‘GaN 기반 고출력 증폭기 MMIC 및 모듈’은 고출력 증폭기를 하나의 칩으로 구현해 고주파 특성이 우수하고, 모듈의 소형화 및 가격절감의 장점도 갖고 있다.
기존 GaAs(갈륨비소) 기반 고출력증폭기 MMIC가 통상 5~10W 출력전력 및 20~35%의 출력 효율을 갖는 반면, 이번에 개발한 GaN 기반 고출력증폭기 MMIC의 경우 10~50W 출력전력 및 효율이 25~45%에 달한다.
본 기술은 민수 무선·위성 통신 시스템에 적용할 경우, 무선통신시스템, 위성통신시스템 및 첨단 레이더 등에서 전파를 송신하는 출력단을 구현하는데 활용할 수 있으며, 특히 고출력 및 고효율이 요구되는 마이크로파대 고주파 부품 분야에도 활용도가 높을 것으로 기대된다.
연구진은 ‘GaN 기반 고출력 증폭기 MMIC 및 모듈’ 국산화를 계기로 전량 해외수입에 의존하는 무선통신용 핵심부품의 국산화와 해외 공략에 박차를 가하고 있다.
높이는 ICT 융복합 산업이 최근 들어 국가의 미래성장동력 확보를 위한 핵심 산업으로 중요시되고 있는 가운데,
새롭게 주목받고 있는 분야중 하나가 국방이다.
육상은 물론, 공중 및 해상, 나아가 우주까지 영역이 확대되고 있는 미래의 전장에서는 무기를 비롯해,
전투수행, 국방운영 등에 있어 첨단 ICT기술 적용이 더욱 중요해질 전망이다.
이러한 가운데 ETRI는 세계를 선도하는 ICT기술을 국방에 적용, 우리나라 국방력 강화에 힘을 보태고 있다.
네트워크 중심의 미래전쟁 수행체계를 구축해 국가안보를 더욱 튼튼히 해줄 국방 IT기술들을 만나보자.
SW·콘텐츠 분야 - 고신뢰 자율제어 SW를 위한 CPS 핵심기술
최근 첨단화·지능화되고 있는 복잡한 스마트 무기체계 개발에 있어 신뢰성 검증은 매우 중요하다. ‘고신뢰 자율제어 SW를 위한 CPS(Cyber-Physical systems) 핵심기술’은 설계에서 신뢰성 검증까지 스마트 무기체계 개발 전 과정을 컴퓨터상의 가상환경에서 모의실험을 할 수 있는 기술이다.
그 세부 기술 중 ‘CPS 차세대 국방 표준 통신 미들웨어 DDS(Data Distributeion Service) 기술‘은 기존에 함정이나 전차 등에 탑재된 무기체계들을 연동하는 기술로, CPS 핵심기술인 차세대 국방 표준 통신 미들웨어라 할 수 있다.
ETRI가 개발한 통신 미들웨어는 기존의 다른 통신 미들웨어 대비 두 배 이상의 응답속도를 자랑하며, 초당 3백만 개 이상의 메시지 및 이벤트를 처리할 수 있다. 국방 무기체계들간에 인터넷과 같은 역할을 하는 기술로, 감시정찰, 지휘통제, 타격무기체계들을 유기적으로 통합하여 적군 공격시 자동적이고 즉각적으로 대응, 정밀 타격이 가능한 기반을 제공한다.
실시간 데이터 공유를 통한 정보능력을 바탕으로 승리를 꽤하는 네트워크 중심의 전장환경에서는 분산된 개별 무기 체계들 간에 실시간 데이터 공유를 효율적으로 하기 위한 미들웨어가 필수적이다. 하지만 그동안 우리나라는 차세대 국방무기체계가 요구하는 필수 통신 미들웨어를 전량 외산 제품에 의존해왔다. 그런데 ETRI가 이를 100% 국산화시킴으로써 핵심원천 국방SW 자립화 기술 기반을 마련하는데 획기적 전기를 마련하게 됐다.
* CPS : 가상과 현실을 실시간으로 결합해서 산업, 국방, 안전 등의 각종 시스템을 더 효과적으로 운영할 수 있게 만드는 기술
방송통신미디어 분야 – GaN 기반 고출력 증폭기 MMIC 및 모듈
군통신은 전장에서 요구하는 이동성 및 보안성, 그리고 생존성을 확보하기 위한 핵심요소이다. 과거 군통신장비는 무전기로 대표됐지만 정보전으로 변모하고 있는 미래 전장에서는 보다 고도화된 첨단 통신 및 레이더 장비를 요구하고 있다.
ETRI는 미래 군통신 및 레이더에 적용 가능한 핵심부품인 ‘GaN(질화갈륨) 기반 고출력 증폭기 MMIC(초고주파 집적 회로) 및 모듈’을 개발, 송신전파의 출력을 증폭하는 반도체 핵심부품의 국산화 개발을 실현했다.
본 기술은 C 대역, X 대역, Ku 대역 및 Ka 대역 통신 및 레이더를 위한 송신 전파의 출력을 증폭하는 반도체 칩으로, 국내 개발이 이뤄지지 않는 미개척 분야였다.
순수 국산기술로 개발된 ‘GaN 기반 고출력 증폭기 MMIC 및 모듈’은 고출력 증폭기를 하나의 칩으로 구현해 고주파 특성이 우수하고, 모듈의 소형화 및 가격절감의 장점도 갖고 있다.
기존 GaAs(갈륨비소) 기반 고출력증폭기 MMIC가 통상 5~10W 출력전력 및 20~35%의 출력 효율을 갖는 반면, 이번에 개발한 GaN 기반 고출력증폭기 MMIC의 경우 10~50W 출력전력 및 효율이 25~45%에 달한다.
본 기술은 민수 무선·위성 통신 시스템에 적용할 경우, 무선통신시스템, 위성통신시스템 및 첨단 레이더 등에서 전파를 송신하는 출력단을 구현하는데 활용할 수 있으며, 특히 고출력 및 고효율이 요구되는 마이크로파대 고주파 부품 분야에도 활용도가 높을 것으로 기대된다.
연구진은 ‘GaN 기반 고출력 증폭기 MMIC 및 모듈’ 국산화를 계기로 전량 해외수입에 의존하는 무선통신용 핵심부품의 국산화와 해외 공략에 박차를 가하고 있다.
부품소재 분야 – GaN 트랜지스터 기반의 Ku-대역 고출력 증폭기 기술
증폭기는 전기신호의 전압 · 전류 등을 크게 하는 장치로, 증폭기의 성능에 따라 레이더를 비롯한 각종 통신시스템의 전력효율이 결정된다.
그동안 국방용 레이더나 우주·항공, 자동차, 기상 등의 레이더와 통신시스템에 쓰이는 증폭기는 전량 외산에 의존해 왔다. 그런데 지난해, 레이더의 전력 밀도를 최대 10배 높이고 전력 효율을 최대 30%이상 향상시켜주는 증폭기 기술이 ETRI에 의해 개발됐다.
기존에 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs)를 이용해 진공관 형태로 만들어 사용하던 것을 전력밀도가 높고 열전도도가 뛰어난 질화갈륨(GaN)을 이용해 반도체로 만든 것이다. 넓은 에너지 밴드갭, 높은 내압/내열특성 등의 물성을 가지는 GaN으로 고효율/저전력 소자를 구현해냈다. 본 기술은 크기도 작고 제품 수명도 길어 기존의 진공관 형태로 사용하던 부품의 대체가 가능하다. 특히 진공관의 부품교체 주기가 6개월인 반면 본 기술을 통해 제작한 반도체는 5년 동안 부품을 교체하지 않아도 된다.
지난 7월에는 현대중공업 선박에 들어가는 디지털레이더에 이 증폭기를 탑재해 악천후에도 10km 밖에 있는 70cm 소형 물체를 탐지할 수 있을 정도로 해상도가 월등히 향상된 성능을 입증했다.
한편, 전 세계 레이더 시장규모는 오는 2018년까지 약 830억 달러에 달할 것으로 전망되며, 이중 약 30%가 전력증폭기 가격에 해당한다. 아울러 이동통신용 전력증폭기 시장도 크게 성장하고 있어, 반도체 고출력 증폭기술의 국산화에 따른 경제적·산업적 파급효과가 클 것으로 기대되고 있다
* Ku-대역 : 주파수가 12∼18㎓ 사이의 대역
증폭기는 전기신호의 전압 · 전류 등을 크게 하는 장치로, 증폭기의 성능에 따라 레이더를 비롯한 각종 통신시스템의 전력효율이 결정된다.
그동안 국방용 레이더나 우주·항공, 자동차, 기상 등의 레이더와 통신시스템에 쓰이는 증폭기는 전량 외산에 의존해 왔다. 그런데 지난해, 레이더의 전력 밀도를 최대 10배 높이고 전력 효율을 최대 30%이상 향상시켜주는 증폭기 기술이 ETRI에 의해 개발됐다.
기존에 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs)를 이용해 진공관 형태로 만들어 사용하던 것을 전력밀도가 높고 열전도도가 뛰어난 질화갈륨(GaN)을 이용해 반도체로 만든 것이다. 넓은 에너지 밴드갭, 높은 내압/내열특성 등의 물성을 가지는 GaN으로 고효율/저전력 소자를 구현해냈다. 본 기술은 크기도 작고 제품 수명도 길어 기존의 진공관 형태로 사용하던 부품의 대체가 가능하다. 특히 진공관의 부품교체 주기가 6개월인 반면 본 기술을 통해 제작한 반도체는 5년 동안 부품을 교체하지 않아도 된다.
지난 7월에는 현대중공업 선박에 들어가는 디지털레이더에 이 증폭기를 탑재해 악천후에도 10km 밖에 있는 70cm 소형 물체를 탐지할 수 있을 정도로 해상도가 월등히 향상된 성능을 입증했다.
한편, 전 세계 레이더 시장규모는 오는 2018년까지 약 830억 달러에 달할 것으로 전망되며, 이중 약 30%가 전력증폭기 가격에 해당한다. 아울러 이동통신용 전력증폭기 시장도 크게 성장하고 있어, 반도체 고출력 증폭기술의 국산화에 따른 경제적·산업적 파급효과가 클 것으로 기대되고 있다
* Ku-대역 : 주파수가 12∼18㎓ 사이의 대역
